一、仪器因素
1.CCD性能:
分辨率:CCD的分辨率取决于像素的多少和CCD尺寸的大小。大像素点能够增加灵敏度,但分辨率会下降;小像素点能够增加分辨率,但单位像素面积减小会降低感光性能。
信噪比:信噪比的高低对成像质量至关重要,它不仅与CCD本身有关,还与系统的整体配置和环境密切相关。
动态范围:动态范围的变化以bit值来表现,用来描述生成的图像所能包含的颜色数,即灰阶。深度较大的CCD才能准确表现所检测到的荧光信号的微小差异。
量子效率:高量子效率的CCD能够更有效地捕捉光信号,提高成像质量。
温度控制:温度对CCD的暗电流有影响,进而影响信噪比。一般情况下,温度越低,暗噪声越低,但过低的温度会增加乱真电荷,因此存在一个最佳温度。
2成像暗箱:暗箱可以屏蔽外界光源,确保CCD检测的光线完全由被检动物体内发出,避免光污染。
3.软件系统:软件系统负责仪器控制和图像分析,其稳定性和准确性对成像结果有重要影响。
二、实验因素
1.底物给药方式:
腹腔注射:底物迅速分布全身,并能穿过血液组织屏障。注射后10~20分钟,发光信号达到峰值;60分钟内逐渐减少,直至不可检测。
尾静脉注射:可提供更好的再现性和5~10倍的高信号,但注射难度较高,代谢较快。
建议:第一次使用荧光素酶底物成像或更换新品牌底物时,需要进行预实验,观察底物在何时达到峰值,确定注射荧光素底物和成像之间的最佳延迟。
2.荧光标记物波长:
自发荧光干扰:大多数生物体内都表现出一种天然的荧光,这些荧光与标记物发射波长重叠时,会导致低信噪比,检测灵敏度受限。
建议:使用近红外波长的荧光染料,优点是更高信噪比,穿透更深;或使用iRFP作为报告基因,该荧光蛋白具有更高的亮度、光稳定性和信噪比。
3.动物毛发:
光信号衰减:动物毛发对光具有吸收及散射作用,会导致光信号衰减。
建议:成像前一天,需要通过剃毛或化学脱毛来去除观察区域的毛发,以便最大限度地收集信号。
4.曝光时间:
影响:曝光时间的延长会增加目的信号,但也会放大背景噪音。
建议:同一批实验应保持一致的曝光时间,同时还应保持标本相对位置和形态的一致,以减少实验误差。
5背景荧光:
来源:背景荧光主要来源于皮毛和血液的自发荧光,以及动物尿液或其他杂质。
建议:进行荧光成像时,实验者可选择背景荧光低不容易反光的黑纸放在动物标本身下,减少金属载物台的反射干扰。
6.阈值设置:
影响:阈值的改变会影响实验结果的分析。
建议:在分析信号光子数或信号面积时,应考虑阈值的改变对实验结果的影响。正确选择ROI区域,可提高分析实验数据的准确性。
三、生物因素
1.细胞系的选择:不同细胞系表达蛋白的能力不同,会影响荧光成像的结果。
2.启动子的强弱:重组基因或融合蛋白的表达情况由启动子的强弱来控制,强启动子能够增加荧光强度。
3.动物体温度:生物荧光成像受底物浓度和动物体温度的影响,活体成像系统的暗箱和检测平台应保持良好的恒温状态。